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轻混型混合动力汽车用磁通切换永磁电机驱动系统研究
| 论文题名： | 轻混型混合动力汽车用磁通切换永磁电机驱动系统研究 |
| 关键词： | 电动汽车;磁通切换;永磁电机;矢量控制;模块化设计 |
| 摘要： | 能源消耗与环境污染是当前人们关注的焦点问题，新能源的开发与应用已成为国内外各大高校与研究机构的重点课题，而其中电动汽车的研发与工程化更是重中之重。 电机及其控制系统作为电动汽车的核心部件，其性能的优劣直接决定着整车的性能。磁通切换型永磁电机（flux-switching permanent magnet machine，以下简称FSPM电机）作为一种新型的定子永磁型电机，具有转矩输出能力强、转矩（功率）密度大、容错性强等特性，较适合应用于电动汽车。本文以一台三相5kW-FSPM电机作为研究对象，在分析其基本电磁特性的基础之上，开发与研制具备一定工程化的FSPM电机驱动系统。 论文主要研究内容包括以下几个方面: (1)分析一台三相5kW定子12槽/转子10极FSPM电机的工作原理、结构特点及其数学模型，并给出该FSPM试验样机的设计参数与实测静态特性。 (2)设计并搭建FSPM电机驱动系统的硬件电路。分析各部分电路基本原理，对比多种方式的功率模块性能，选取最优的电路模型与功率模块。焊接、调试硬件电路，并将所有硬件电路集成于一个控制器，实现驱动系统控制器的模块化。 (3)编写并完成FSPM电机驱动系统的软件程序。采用TI公司的电机控制芯片TMS320F28335作为微控制器，在CCS3.3的环境下编写C语言程序，完成信号采集与转换、数据计算以及基于SVPWM矢量控制算法的实现。 (4)在系统软硬件设计基础之上，搭建实验平台，完成FSPM电机驱动系统实验验证。分析电机的稳态与动态特性，对电机的电流、电压信号进行分析，观察电机动态变化过程中的转速及转矩的动态响应能力，分别测量系统效率、电机本体效率以及控制器效率，全面分析评估系统性能，为FSPM电机及其驱动系统在电动汽车中的工程实用化提供理论与实验基础。 |
| 作者： | 柯海波 |
| 专业： | 电气工程 |
| 导师： | 花为 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 东南大学 |
| 学位年度： | 2014 |
| 正文语种： | 中文 |
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